Файл: Балабаев, Г. М. Прогрессивные технологические процессы обработки металлов.pdf

Г. Балабаев, А. Голобородько, М. Медведев

Прогрессивные

технологические

процессы

обработки

металлов

ИЗДАТЕЛЬСТВО «МАЯК», ОДЕССА 1974

6П4.6

Б20

£■/

Большой вклад в решения XXIV съезда КПСС по повышению производительности труда, увеличе­ нию выпуска продукции и улучшению ее качества вносит коллектив Черноморского судостроительно­ го завода.

За последние годы на предприятии накоплен большой опыт по внедрению в производство высо­ коэффективного инструмента и прогрессивной тех­ нологии обработки металлов.

Авторы книги — главный инженер Черноморско­ го судостроительного завода кандидат технических наук Г. М. Балабаев, начальник отдела Централь­ ного научно-исследовательского института техно­ логии судостроения А. А. Голобородько, заведую­ щий кафедрой металлорежущих станков и техноло­ гии металлов Николаевского ордена Трудового Красного Знамени кораблестроительного институ­ та имени адмирала .С. О. Макарова, доцент М. А. Медведев — рассказывают об использовании при обработке деталей твердосплавного инструмен­ та, синтетических алмазов, об электро-физико-хи- мических и других прогрессивных методах.

Брошюра рассчитана на инженерно-технических работников, промышленных предприятий.

(g) Издательство «Маяк», 1974 г.

ОДЕССКАЯ КНИЖНАЯ ФАБРИКА

В Директивах XXIV съезда КПСС по пятилетнему плану развития народного хозяйства СССР на 1971 — 1975 годы предусмотрено увеличить выпуск продукции машиностроения и металлообработки в 1,7 раза. Для вы­ полнения этой задачи осуществляются мероприятия по техническому переоснащению промышленности. Наряду с увеличением выпуска высокопроизводительного метал­ лообрабатывающего оборудования, станков с програм­ мным управлением, прессов и др. расширен выпуск спе­ циализированного инструмента, внедрены новые техно­ логические процессы в производство, позволяющие зна­ чительно повысить производительность труда, качество изготовляемых изделий.

Впредлагаемой работе рассказывается об опыте Черноморского судостроительного завода по внедрению прогрессивного инструмента в производство при обра­ ботке труднообрабатываемых материалов.

Впервом разделе сообщается об опыте разработки

ивнедрения большого количества (более пятисот) типо­ размеров специального твердосплавного инструмента.

Применение инструментов, оснащенных металлокера­ мическими твердыми сплавами, способствует повыше­ нию производительности труда, улучшению качества об-

'работки изделий.

Второй раздел посвящен описанию опыта внедрения в производство алмазного инструмента, его наиболее рационального использования. За первые три года девя­ той пятилетки на Черноморском судостроительном

3

ПРИМЕНЕНИЕ ИНСТРУМЕНТА ИЗ ТВЕРДОГО СПЛАВА

Для увеличения скорости обработки деталей из но­ вых труднообрабатываемых материалов, повышения про­ изводительности труда используется твердосплавный ин­ струмент. Внедрением этого инструмента на Черномор­ ском судостроительном заводе занимается технологиче­ ская лаборатория. Вместе с инструментальным отделом она заказывает твердые сплавы, осваивает опытные пар­ тии инструментов, новые методы при изготовлении ин­ струмента, а также специальную технологическую ос­ настку. Такая координация действий лаборатории и от­ дела дает положительные результаты. Только за счет увеличения стойкости штампов, армированных твердыми вставками, и технологической оснастки удалось значи­ тельно повысить производительность труда, до миниму­ ма свести непроизводительные потери, простои оборудо­ вания при его переналадке, обеспечить выпуск изделий для судовых механизмов высокого качества.

С целью более широкого применения твердосплав­ ного инструмента в цехах работниками технологических служб завода совместно с научными сотрудниками Ин­ ститута сверхтвердых материалов разработаны и внед­ рены более 500 типоразмеров инструмента для обработ­ ки труднообрабатываемых материалов. С помощью уче­ ных института для механической обработки сталей и сплавов (сплава 3, АК-27 и др.) определены оптималь­

5

ные геометрические параметры режущего инструмента, освоены новые марки твердых сплавов.

В производстве используются следующие виды ре­ жущего инструмента: спиральные сверла со специаль­ ной формой заточки; фрезы торцовые насадные, конце­ вые и угловые, оснащенные твердым сплавом ВКЗМ и ВК6М; метчики-раскатники М4, Мб, М8 (рис. 1).

Расширено применение твердосплавных борофрез различных типоразмеров для слесарно-сборочных и при­ гоночных работ по доводке штампов, пресс-форм и т. д.

Наиболее эффективно применение твердосплавных борофрез при зачистке сварных швов и обработке по­ верхностей на изделиях из специальных сталей и спла-

Рис. 1. Многолезвийный твердосплавный режущий инструмент для обработки высокопрочных материалов

6

bob. Для крепления борофрез произведена модерниза­ ция пневматических шлифовальных машинок типа П2009А и ШМ25—50.

Ежегодно на 10—12% расширяется применение ре­ жущих инструментов с механическим креплением мно­ гогранных пластинок (резцы различных типов, фрезы и др.). В производство внедрены шаберные пластинки из твердого сплава, режущий инструмент, оснащенный но­ выми марками твердого сплава ВК150М, BKW0M, ВКЗМ, ВК6М.

Производится обработка труднообрабатываемых син­ тетических отделочных материалов: трудносгораемого слоистого пластика, маринита, пластмасс и др. Инстру­ мент, оснащенный металлокерамическими твердыми сплавами, обладает стойкостью, в 60—100 раз превы­ шающей ранее применявшийся стальной инструмент. Учитывая высокую эффективность твердосплавного ин­ струмента, в последнее время разработано и внедрено 12 типоразмеров режущего инструмента, используемого для обработки синтетических отделочных материалов. Это ножи фуговальные, фрезы дисковые, концевые, спи­ ральные и кольцевые сверла и др.

Как установлено технологической лабораторией за­ вода, применение фрез дисковых диаметром 150—200 мм и другого твердосплавного инструмента при обработке клееной фанеры, пропитанной антипиреном, облицован­ ных слоистым трудносгораемым пластиком, замена ин­ струмента из стали 85ХФ твердосплавным в ряде слу­ чаев повышает его стойкость в 140—160 раз.

Современное производство машин, механизмов и дру­ гих изделий судового машиностроения требует значи­ тельного увеличения удельного объема штампованных деталей.

Холодная листовая штамповка является одним из вы­ сокопроизводительных методов изготовления деталей из листового материала. Однако этот прогрессивный техно­

7

логический процесс, широко применяемый в ряде отрас­ лей приборо- и машиностроения, вначале на Черномор­ ском заводе внедрялся с трудом. Рабочие части сталь­ ных вырубных штампов требуют частых переточек. Особенно низка стойкость стальных вырубных штампов при вырубке деталей из нержавеющих, ударопрочных сталей и других сплавов. Так, при вырубке деталей из нержавеющей стали переточку производят через каждых 10—15 тысяч вырубок, в результате чего увеличиваются простои прессового оборудования, снижается эффектив­ ность быстроходных прессов и автоматических линий.

Опыт последних лет показал, что повышения стойко­ сти штампов можно достигнуть в том случае, если их ра­ бочие части изготовить из металлокерамических вольф­ рамо-кобальтовых сплавов. После замены стальных ра­ бочих частей штампа твердосплавными стойкость повы­ шается в среднем в 30—50 и более раз.

Для повышения экономической эффективности внед­ рения твердосплавных штампов на Черноморском судо­ строительном заводе был организован централизован­ ный участок. На нем создаются наиболее рациональные конструкции штампов, производится обработка твердо­ сплавных заготовок, их крепление. Благодаря этому уда­ лось добиться резкого снижения стоимости и повыше­ ния стойкости твердосплавных штампов. К тому же они просты по конструкции, для их изготовления не требует­ ся специальное оборудование, их можно изготовить в инструментальном цехе любого предприятия.

Особенно большое внимание на заводе уделяется из­ готовлению штампов и другой технологической оснастки из материалов более прочных и износостойких, чем луч­ шие сорта инструментальных сталей. К ним относятся твердые сплавы на основе карбидов вольфрама и тита­ на. Ведутся исследования по применению надежных сплавов на основе более твердых и высокопрочных мате­ риалов.

8

Производство твердого сплава включает в себя ряд технологических операций, а именно:

изготовление твердосплавных порошков; приготовление смеси для прессования; прессование; спекание.

Твердосплавные порошки изготовляются на специа­ лизированных предприятиях. Смеси для прессования и спекания готовятся на месте.

Перед выполнением первого этапа технологического

ческий каучук либо сплав парафина с воском, придающие спрессованным заготовкам клейкость и прочность.

Предварительно просушенная, тщательно размоло­ тая и дважды просеянная смесь дозируется по ранее рассчитанным навескам с учетом усадки данной марки твердого сплава.

Для прессования твердосплавных смесей, то есть для получения заготовки (брикета), применяются различные пресс-формы от простых (цельных) до сложных (сбор­ ных). Прессование изделий из твердосплавных смесей производится на гидравлических прессах. Мощность пресса подбирают с таким расчетом, чтобы удельное давление прессования составляло 3—4 тісм2. Часто для прессования применяют 100-тонные гидравлические прес­ сы модели П-454А.

Твердосплавные смеси имеют малую пластичность, высокую твердость и дисперсность. Большинство метал­ лических порошков прессуют в чистом виде, получаемые заготовки могут обладать прочностью, достаточной для проведения укладки на спекание. Заготовки из смесей для производства твердых сплавов, вследствие наличия в них непластичных частиц карбидов, не имеют доста­ точной прочности, поэтому при определенном уплотне­ нии в них могут появиться трещины (расслой).

9